用失配电容对提高数控LC振荡器调频率精度

为了提高基于LC的数控振荡器(DCO)的调频精度,提出一种失配电容对跨接数控变容管结构。该结构利用2个失配电容对对CMOS变容管的最小有效变容值进行缩小变换,使得数字信号可控的最小电容值大大降低。为验证该结构,该文采用中芯国际(SMIC)0.18μm工艺库,在Spectre中对基于该文结构的数控振荡器在不使用ΣΔ调制技术的前提下进行仿真。实验结果表明:该文提出的数控变容结构能使中心频率为3.4 GHz的DCO实现3 kHz的调频精度,还能使调频精度的提高不依赖于工艺库特征尺寸。     

频率分辨率改进型数控振荡器的设计

设计了一个应用于四频带全球移动通信系统(GSM)收发机的频率分辨率改进型数控振荡器.提出了一种新型串联开关变容管模型并进行理论分析,将其应用在振荡器的精确调谐电容阵列中,验证了其对频率分辨率增强的性能.设计采用90 nm互补金属氧化物半导体工艺,当谐振在3.1 GHz时,数字加抖前的频率分辨率达到1.6 kHz,距中心频率20 MHz处的相位噪声为-152 dBc/Hz,功耗8.16 mW.仿真表明,该频率分辨率改进型数控振荡器满足四频带GSM收发机的要求,适于应用在全数字锁相环中.     

基于最小变电容结构的数控LC振荡器

提出了一种数控最小变电容结构,采用互补型变容管两端跨接固定电容结构,可以使用较大尺寸变容管实现较小的最小变容值,从而减小了工艺误差对设计结果的影响,同时解决了大摆幅振荡信号下的非线性问题,缓解失配电容对失配率一致性对最小变容值的影响.在相同工艺下,最小变电容值减小接近50%.采用180nm CMOS工艺,基于最小变电容结构设计了全数控LC振荡器,通过改变各级数控变电容阵列的结构,提高全数控LC振荡器的频率分辨率.仿真结果表明:提出的最小变电容结构可实现7.42aF的最小变电容值;全数控LC振荡器的振荡频率范围为3.2~3.8GHz,输出电压摆幅为1.75V,中心谐振频率3.5GHz的相位噪声为-1.2×10-4 dBc/Hz,归一化价值因子FOM为211;在相位噪声、功耗、FOM等性能指标维持在同等水平的前提下,调频精度显著提高.     

应用于全数字锁相环的3.44～5.25GHz,FOM值为182dBc/Hz的低功耗数控振荡器设计

设计了一个应用于全数字锁相环的宽带电感电容数控振荡器(DCO).通过设计粗调谐电容阵列、中等调谐电容阵列和精细调谐电容阵列,实现了宽的调谐范围.采用NMOS和PMOS互补型交叉耦合电路,实现了低功耗、高优值(FOM)的振荡器.设计采用TSMC 0.13μm CMOS工艺,电源电压为1.2V.测试结果表明,DCO的调谐范围达到3.44～5.25GHz,调谐百分比为41.7%.在4.06GHz频率处,振荡器电路在1MHz频偏处的相位噪声为-117.6 dBc/Hz.在调谐范围内,设计的DCO电路在1 MHz频偏处的FOM值为182～185.5dBc/Hz.功耗为1.44～3.6mW.     

基于0．25μm工艺的INMOS管变容特性分析及Hspice模拟

文章对Mos管的变容特性结合现有的文献作了简要分析，以0．25μm工艺的INMos的变容特性作了深入分析，并利用Hspice进行了仿真，对MOS管的变容特性作了深入讨论。并针对VCO电路对Mos的变容区间提出一些合理的建议。     

GPS接收机中相位舍位噪声影响DDL的跟踪性能

为了解决在全球卫星定位系统(GPS)接收机中出现的阶梯状伪距测量结果的问题,在分析了接收机中伪码跟踪原理的基础上,找到了造成该问题的原因.通过研究数控振荡器(NCO)中相位舍位噪声的规律,得到了该噪声与数字中频采样率的关系,提出了基于减小相位舍位噪声的中频采样率优化方案.仿真结果显示: 选择高于且接近伪码速率整数倍的中频采样率能明显的抑止NCO相位舍位噪声.优选出的高分辨率、低漂移的数字中频采样率可以有效提高GPS接收机的跟踪精度.     

具有误差修正的神经元MOS数模转换器

基于神经元MOS (νMOS)加权运算的功能设计一种结构简单的新型数模转换器.该转换器通过附加电路来修正MOS管阈值电压、减小积分非线性和微分非线性以及输入栅电容精度工艺偏差等影响,使输出误差限定在 0.5LSB以内.在转换时间分别为100ns、50ns两种情况下, 采用Charted 0.35μm工艺、用 Candence spectre工具对其动态特性进行了模拟研究,结果表明:在转换时间为100ns的输出误差均在 0.5LSB以内.     

混沌噪声与白噪声对Van der Pol振荡器相位噪声的影响

从描述振荡器的非线性微分方程出发,提出将噪声作为非线性微分方程的一项,通过建立随机非线性微分方程来分析振荡器的相位噪声.并用这种方法,在相同强度下,针对分别为白噪声和混沌噪声的情形,分析了Van der Pol振荡器产生的相位噪声,发现混沌噪声产生的相位噪声要远大于白噪声所产生的相位噪声.通过分析其原因,提出了一些低相位噪声振荡器设计所应考虑的问题.     

CL256型MOS图象传感器的研制

CL256型MOS图象传感器是一种新型的固体图象传感器,国外又称为自扫描光电二极管列阵(Self Scanned Photodiode Array,简称SSPD器件)。该器件采用了硅栅P-MOS工艺,而作为扫描电路的移位寄存器是采用的一种带变容管自举电路的三管动态无比电路。这是一种高速度低功耗电路,对研制高位数的SSPD器件尤为重要。 文中叙述了CL256型MOS图象传感器的电路工作原理,工艺实验及实验结果。     

GPS/BD 接收机中电感电容压控振荡器设计

采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一款宽调谐、低相位噪声、低功耗的电感电容压控振荡器(voltage controlled oscillar,VCO),用于接收北斗卫星导航系统的B1,B2频段信号和全球定位系统(global positioning system,GPS)的L1频段信号的射频接收机中.振荡器中采用了开关固定电容阵列和开关MOS管可变电容阵列,有效地解决了宽频率调谐范围和低相位噪声之间不可兼顾的问题,另外,采用了可变尾电流源的结构,使得振荡器在整个可调频率范围内输出电压的幅度变化不大.利用Cadence软件中Spectre对电路进行仿真.结果表明,振荡器频率调谐在2.958-3.418 GHz和2.318-2.552 GHz这2个频段内,在1.8V的供电电源电压下,功耗仅为3.06-3.78mW.当振荡器工作在3.2 GHz和2.4 GHz的中心频率时,其在1 MHz频偏处的单边相位噪声分别为-118 dBc/Hz和-121 dBc/Hz.